2金屬材料焊接

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1、金屬材料焊接1一、鋼材的分類1.按用途分類:(1).結(jié)構(gòu)鋼:A.工程構(gòu)件用鋼;B.機(jī)器零件用鋼:B-1.調(diào)質(zhì)鋼;B-2.彈簧鋼;B-3.滲碳、氮化鋼;B-4.滾動軸承鋼。(2).工具鋼:A.刃具鋼;B.量具鋼;C.模具鋼:C-1.冷作模具鋼;C-2.熱作模具鋼;(3).特殊性能鋼:A.耐蝕鋼;B.耐熱鋼;C.耐磨鋼;2.按鋼的化學(xué)成份分類:(1).碳素鋼;Q235-B、20(2).合金鋼:Q345R（16Mn）A.低合金鋼(合金元素≦5%);B.中合金鋼(合金元素5~10%);C.高合金鋼(合金元素≧10%)D.其它如錳鋼、鉻鋼等。3.按碳含量分

2、類:(1).低碳鋼(C≦0.25%);(2).中碳鋼(C≦0.25~0.6%);(3).高碳鋼(C≧0.6%)。二、金屬材料的焊接性1、金屬材料焊接性的概念金屬焊接性：是指在一定的焊接工藝條件下，獲得優(yōu)質(zhì)焊接接頭的難易程度。工藝性能；使用性能5工藝性衡量指標(biāo)：形成焊接缺陷的敏感性（裂紋）使用性能（機(jī)械性能）影響焊接性的因素：金屬材料本身性質(zhì)；焊接方法、焊接材料、焊接工藝接頭形式、尺寸、形狀62、鋼的焊接性評價方法——碳當(dāng)量碳、合金元素含量→焊接性碳當(dāng)量：碳鋼及低合金鋼：CE=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/157碳當(dāng)量法

3、CE＜0.4%時，冷裂紋傾向不明顯,焊接性良好；CE＝0.4%～0.6%時，冷裂傾向明顯，焊接性較差；CE＞0.6%時，冷裂傾向很強(qiáng),焊接性很差。碳當(dāng)量越高，焊接性越差8三、碳素鋼和普通低合金鋼的焊接焊接裂紋產(chǎn)生？內(nèi)部條件：碳當(dāng)量CE外部條件：環(huán)境溫度9101、碳鋼的焊接低碳鋼：CE＜0.4%，焊接性良好。各種焊接方法都能獲得優(yōu)質(zhì)焊接接頭。（20、30、Q235-B）中碳鋼：CE＞0.4%，冷裂傾向很強(qiáng)，焊接性較差。（45、40、55）焊前預(yù)熱150℃～250℃，焊后緩冷采用細(xì)E5015焊條、小電流、開坡口、多層多道焊，降低焊縫的含碳量。112、

4、低合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接（Q345R、15MnVN）焊接方法:a.一般用手工電弧焊、埋弧自動焊b.板厚＞40mm時，用電渣焊c.批量大時，用CO2氣體保護(hù)焊12Q345R（16Mn）的焊接CE=0.4%焊接性良好，不需預(yù)熱板厚＞32～38mm環(huán)境溫度低時，需預(yù)熱150-300℃重要結(jié)構(gòu)（鍋爐、壓力容器）焊后應(yīng)消除應(yīng)力退火13四、不銹鋼的焊接不銹鋼的種類:馬氏體不銹鋼（Cr13型：1Cr13）奧氏體不銹鋼（Cr18Ni9型：0Cr18Ni9）鐵素體不銹鋼（Cr17型：1Cr17Mo2Ti）14馬氏體15奧氏體16馬氏體不銹鋼：焊接性較差（冷裂紋和淬硬脆化

5、）→焊前預(yù)熱，焊后緩冷及熱處理，采用奧氏體不銹鋼焊條。奧氏體不銹鋼：焊接性良好鐵素體不銹鋼：焊接性較差（過熱晶粒引起脆化和裂紋）→低溫預(yù)熱（＜150℃＝減少高溫停留時間）17奧氏體不銹鋼18奧氏體不銹鋼1920五、耐熱鋼焊接21六、鑄鐵的焊補(bǔ)鑄鐵的焊接性鑄鐵碳含量高，雜質(zhì)多，塑性差，故焊接性差。鑄鐵焊補(bǔ)的問題：易產(chǎn)生白口組織和淬火組織；鑄鐵強(qiáng)度低、塑性差，易產(chǎn)生裂紋；鑄鐵碳、硅含量高，易產(chǎn)生氣孔和夾渣缺陷；22鑄鐵的焊補(bǔ)：熱焊、冷焊1、熱焊熱焊——鑄件預(yù)熱到600～700℃進(jìn)行焊接，焊后緩冷。焊接方法：氣焊、手工電弧焊（鑄鐵焊條）特點(diǎn)：焊補(bǔ)質(zhì)量好

6、，成本高，勞動條件差，生產(chǎn)率低應(yīng)用：中等厚度鑄件及焊后要加工的復(fù)雜、重要的鑄件,如：內(nèi)燃機(jī)缸蓋、氣缸體、機(jī)床床身等。23鑄鐵補(bǔ)焊242、冷焊冷焊——鑄件一般不預(yù)熱或較低溫度預(yù)熱特點(diǎn)：依靠焊條來調(diào)整焊縫的化學(xué)成分，以防止白口組織和裂紋。應(yīng)用：鎳基焊條→補(bǔ)焊質(zhì)量好，成本高。用于重要鑄鐵件加工表面焊補(bǔ)結(jié)構(gòu)鋼焊條→焊補(bǔ)質(zhì)量低，用于非加工表面，（采用小直徑、小電流、短弧）25鑄鐵滾輪修復(fù)26鑄鐵焊補(bǔ)2728七、鋁及鋁合金的焊接分類：工業(yè)純鋁------焊接性好不能熱處理強(qiáng)化鋁合金熱處理強(qiáng)化鋁合金——焊接性差（接頭軟化熱裂紋）29鋁合金焊接問題：氧化：形成A

7、l2O3，阻礙融合，夾渣氣孔：鋁液大量溶解氫氣，結(jié)晶時形成氣孔焊接方法：電阻焊、釬焊、氬弧焊（保護(hù)效果好，有“陰極破碎”作用）30散熱器31鋁銅焊接32銅鋁焊接33氬弧焊鋁34八、焊接接頭力學(xué)性能實(shí)驗(yàn)焊接試樣尺寸與取樣位置35拉伸實(shí)驗(yàn)機(jī)361.拉伸實(shí)驗(yàn)2.彎曲實(shí)驗(yàn)由冷彎試驗(yàn)來確定，試驗(yàn)時按照規(guī)定的彎心直徑在試驗(yàn)機(jī)上用沖頭加壓，使試件彎成180°，如試件外表面不出現(xiàn)裂紋和分層，即為合格。冷彎試驗(yàn)不僅能直接檢驗(yàn)鋼材的彎曲變形能力或塑性性能，還能暴露鋼材內(nèi)部的冶金缺陷，如硫、磷偏析和硫化物與氧化物的摻雜情況，這些都將降低鋼材的冷彎性能。彎曲試樣尺寸彎曲

8、實(shí)驗(yàn)機(jī)403.沖擊韌性實(shí)驗(yàn)沖擊試樣缺口位置沖擊試樣缺口位置沖擊實(shí)驗(yàn)機(jī)45思考題1查標(biāo)準(zhǔn)確定Q235-B、Q345R力學(xué)性能，抗拉強(qiáng)、屈服